JP4549806B2 - Automatic cell culture apparatus using autoclave sterilization and method of using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、オートクレーブ滅菌を利用した自動細胞培養装置及びその使用方法に関し、更に詳細には、複数の被検者の細胞培養に使用しても交叉汚染が生じることがなく、しかも保管部を含めて完全に滅菌することが可能な自動細胞培養装置及びその使用方法に関する。 The present invention relates to an automatic cell culture apparatus using autoclave sterilization and a method of using the same, and more particularly, there is no cross contamination even when used for cell culture of a plurality of subjects, and the storage unit is included. The present invention relates to an automatic cell culture apparatus capable of being completely sterilized and a method of using the same.
近年、人体の皮膚、軟骨、骨、血管、臓器等の細胞、組織等を取り出して、対外で培養した後、同一人又は他人の治療に使用するという再生医療が発達し、一部では実用化され始めている。このような再生医療に於いては、人体から採取した少量の細胞が体外で培養されるが、この細胞培養に際しては、培養細胞の汚染を防止することが重要である。特に複数の被検者の細胞培養を同時に行う場合には、培養中に他人の細胞やこれに付着していた感染症の細菌、ウィルス、マイコプラズマ等が混入するという交叉汚染を如何にして防止するかが重要な問題となる。 In recent years, regenerative medicine has been developed in which cells, tissues, etc. of human skin, cartilage, bone, blood vessels, organs, etc. are taken out and cultured outside, and then used for the treatment of the same person or others. Being started. In such regenerative medicine, a small amount of cells collected from the human body are cultured outside the body. In this cell culture, it is important to prevent contamination of the cultured cells. In particular, when cell culture of multiple subjects is performed at the same time, how to prevent cross-contamination of other people's cells and infectious bacteria, viruses, mycoplasma, etc. adhering to the cells during the culture. Is an important issue.
一方、再生医療の実用化には安全で低コストの細胞培養が求められており、インキュベーション、培地交換操作、継代操作等を細胞培養完了まで繰り返して自動で行う自動化装置の必要性が検討されている。このような培養操作の自動化に際しては、上述の交叉汚染の問題を避けるため、現状では、一人の被検者に一台の細胞培養装置を専用で細胞培養完了まで使用する、ダウンフローの気流を使用した不完全な汚染対策の下で培養装置を使用する、等の方法が採用されているが、上記の問題の十分な解決策とはなっていない。 On the other hand, safe and low-cost cell culture is required for the practical application of regenerative medicine, and the necessity of an automated device that automatically repeats incubation, medium exchange operation, subculture operation, etc. until cell culture is completed is studied. ing. When automating such culture operations, in order to avoid the above-mentioned cross-contamination problem, at present, the flow of downflow that uses one cell culture device exclusively for one subject until cell culture is completed is used. Although a method such as using a culture device under the used countermeasure against incomplete contamination is adopted, it is not a sufficient solution to the above problem.
即ち、一人に一台の細胞培養装置を専用で使用する場合、他人の細胞はその装置内には存在しないため、培養中に交叉汚染が起こるという問題はない。しかし、装置の利用効率の点からコストが高くなるという問題がある。また、ダウンフローの気流を使用した培養装置では、他人の細胞が同じ装置内に存在することとなり、その細胞やこれに付着している細菌、ウィルス、マイコプラズマ等が他の被検者用の容器などに付着することを完全に防止することができず、交叉汚染の問題の十分な解決策とはなっていない。 That is, when one cell culture apparatus is used exclusively for one person, there is no problem that cross-contamination occurs during the culture because the cells of other people do not exist in the apparatus. However, there is a problem that the cost increases from the viewpoint of the utilization efficiency of the apparatus. In addition, in a culture device that uses a downflow airflow, other people's cells are present in the same device, and the cells, bacteria, viruses, mycoplasma, etc. adhering to these cells are contained in containers for other subjects. It cannot be completely prevented from adhering to the surface and is not a sufficient solution for the problem of cross contamination.
このような問題を解決するため、交叉汚染を防止しつつ複数の被検者の細胞培養を可能とする装置の開発が行われている(特許文献1)。この自動培養装置ではインキュベータ部を複数備え、培地交換操作、継代操作等の培養操作を行う操作部は共通で使用し、一人の被検者の培養操作が終わる度にオゾン等によるガス滅菌が行われるが、これらの残留ガスが装置内に存在すると、培養すべき細胞が死滅するという問題点がある。また、この自動培養装置では、装置本体内のインキュベータ部や操作部は滅菌することができるが、培養装置に付随した、例えば培養に使用する試薬類や培養器具類を保管する保管部、試薬類や培養器具類の搬入及び搬出を行うための入出庫部等を滅菌することはできない。そのため、保管部や入出庫部を含めて完全に交叉汚染を防ぐことはできない。
本発明は、上述のような問題点を解決するために為されたものであり、本発明の課題は、複数の被検者の細胞培養に使用しても交叉汚染が生じることがなく、しかも保管部、入出庫部等を含めて完全に滅菌することが可能な自動細胞培養装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and the problem of the present invention is that cross-contamination does not occur even when used for cell culture of a plurality of subjects. It is to provide an automatic cell culture device that can be completely sterilized including a storage unit, a loading / unloading unit, and the like.
上記課題を解決するため、本発明のオートクレーブ滅菌を利用した自動細胞培養装置は、被検者の細胞培養に必要な培養操作を行うための操作部と、細胞を培養するためのインキュベータ部と、培養に必要な試薬類や培養器具類を保管する保管部と、オートクレーブ滅菌を行うための蒸気供給部とを備え、前記インキュベータ部、前記保管部は、それぞれ前記操作部に連通すると共に、前記操作部との間にそれぞれ密閉扉を備えており、該密閉扉を選択して開閉することにより、前記操作部と、該操作部に通ずる前記インキュベータ部及び前記保管部の何れかとに前記蒸気供給部からの滅菌蒸気が供給されることを特徴とする。 In order to solve the above problems, an automatic cell culture apparatus using autoclave sterilization of the present invention includes an operation unit for performing a culture operation necessary for cell culture of a subject, an incubator unit for culturing cells, A storage unit for storing reagents and culture tools necessary for culture, and a steam supply unit for performing autoclave sterilization, wherein the incubator unit and the storage unit communicate with the operation unit, and Each of which is provided with a hermetic door, and by selecting and opening and closing the hermetic door, the steam supply unit is connected to the operation unit and either the incubator unit or the storage unit connected to the operation unit. The sterilization steam from is supplied.
本発明の自動細胞培養装置ではオートクレーブ滅菌が採用されているため、ガス滅菌とは異なり残留ガスの心配がないため、短時間で滅菌を完了することが可能である。また、オートクレーブ滅菌は、通常、病院等の医療機関で使用される滅菌装置で採用されており、滅菌効果が高いため、確実に交叉汚染を防止することができる。 Since autoclave sterilization is employed in the automatic cell culture device of the present invention, unlike gas sterilization, there is no concern about residual gas, and sterilization can be completed in a short time. Autoclave sterilization is usually employed in sterilizers used in medical institutions such as hospitals, and since it has a high sterilization effect, cross contamination can be reliably prevented.
また、操作部に通ずるインキュベータ部及び保管部は、密閉扉を開閉することにより、操作部と連通させることができるため、滅菌が必要なときに操作部と共に滅菌を行うことが可能となっている。
また、前記自動細胞培養装置に於いては、試薬及び培養器具類の出し入れを行うための入出庫部を更に備え、前記入出庫部は前記操作部に連通すると共に、前記操作部との間に密閉扉を備えており、前記密閉扉を開閉することにより前記蒸気供給部からの滅菌蒸気が供給されるように構成される。
これにより、入出庫部は密閉扉を開閉することにより、操作部と連通させることができるため、滅菌が必要な時に操作部と共に滅菌を行うことが可能となっている。
In addition, since the incubator part and the storage part leading to the operation part can be communicated with the operation part by opening and closing the sealed door, it is possible to perform sterilization together with the operation part when sterilization is necessary. .
The automatic cell culture apparatus further includes a loading / unloading unit for loading / unloading reagents and culture instruments, and the loading / unloading unit communicates with the operation unit, and between the operation unit. A sealed door is provided, and sterilization steam from the steam supply unit is supplied by opening and closing the sealed door.
Thereby, since the entering / exiting part can be made to communicate with the operation part by opening and closing the sealing door, it is possible to perform sterilization together with the operation part when sterilization is necessary.
また、上記自動細胞培養装置に於いては、前記操作部に供給される気流の除塵及び除菌を行うフィルタ部と、該フィルタ部及び前記操作部の間に設けられた密閉扉とを更に備え、オートクレーブ滅菌に際して前記フィルタ部を前記操作部から遮断するように構成される。 The automatic cell culture apparatus further includes a filter unit that performs dust removal and sterilization of the airflow supplied to the operation unit, and a sealed door provided between the filter unit and the operation unit. The filter unit is configured to be shut off from the operation unit during autoclave sterilization.
これにより、オートクレーブ滅菌に際してフィルタ部が熱や蒸気により損傷を受けることを防止することができる。 Thereby, it is possible to prevent the filter portion from being damaged by heat or steam during autoclave sterilization.
ここで、前記操作部には、操作ロボットと、遠心分離器と、細胞培養に必要な培養操作機器等を設け、前記操作部は、前記操作ロボット及び前記遠心分離器を配置した機器設置部と、前記培養操作機器を配置した培養操作部とを備えた構成とし、前記機器設置部と前記培養操作部との間に遮断装置を設けてもよい。これにより、前記培養操作部のみを滅菌することが可能となる。 Here, the operation unit is provided with an operation robot, a centrifuge, a culture operation device and the like necessary for cell culture, and the operation unit includes an apparatus installation unit in which the operation robot and the centrifuge are arranged. The culture operation unit may be provided with a culture operation unit, and a blocking device may be provided between the device installation unit and the culture operation unit. Thereby, it becomes possible to sterilize only the said culture operation part.
本発明に於いて、前記細胞培養に必要な培養操作機器には、ターンテーブルと、ピペット装置と、遠心管ハンドリング装置とが含まれ、前記細胞培養に必要な前記培養操作には、培地交換操作と継代操作とが含まれる構成とすることができる。 In the present invention, the culture operation equipment necessary for the cell culture includes a turntable, a pipette device, and a centrifuge tube handling device, and the culture operation required for the cell culture includes a medium exchange operation. And a passage operation can be included.
本発明の自動細胞培養装置の使用方法は、上記何れかの自動細胞培養装置の使用方法であって、一人の被検者についての前記培養操作を行った後、前記全ての密閉扉を閉じることにより、前記操作部のみの滅菌を行うことを特徴とする。 The method of using the automatic cell culture device of the present invention is a method of using any one of the above automatic cell culture devices, wherein after performing the culture operation for one subject, all the sealed doors are closed. Thus, only the operation unit is sterilized.
これにより、インキュベータ部に於いて複数の被検者の細胞培養を行うと共に、共通の操作部で複数の被検者についての個別の培養操作を交叉汚染を防止しつつ行うことが可能となる。 As a result, cell culture of a plurality of subjects can be performed in the incubator unit, and individual culture operations for the plurality of subjects can be performed in a common operation unit while preventing cross contamination.
また、本発明の自動細胞培養装置の使用方法は、上記何れかの自動細胞培養装置の使用方法であって、一人の被検者についての細胞培養が完了した後、前記インキュベータ部と前記操作部との間の密閉扉を開けると共に、当該密閉扉以外の密閉扉を閉じることにより、前記インキュベータ部及び前記操作部のみの滅菌を行うことを特徴とする。 Further, the method of using the automatic cell culture device of the present invention is a method of using any of the above automatic cell culture devices, and after the cell culture for one subject is completed, the incubator unit and the operation unit The sterilization of only the incubator part and the operation part is performed by opening the sealing door between and the sealing door other than the sealing door.
これにより、各インキュベータ部を異なる複数の被検者のために独立して使用することが可能となり、自動細胞培養装置の利用効率を高めることができる。 Thereby, it becomes possible to use each incubator part independently for several different subjects, and can improve the utilization efficiency of an automatic cell culture apparatus.
更に、本発明の自動細胞培養装置の使用方法は、上記何れかの自動細胞培養装置の使用方法であって、該自動細胞培養装置の保守時に、滅菌が必要な前記インキュベータ部、前記冷蔵保管部及び前記常温保管部と前記操作部との間の前記密閉扉を開いて、前記操作部と同時に前記インキュベータ部、前記冷蔵保管部及び前記常温保管部の滅菌を行うことを特徴とする。 Furthermore, the method of using the automatic cell culture device of the present invention is a method of using any of the above automatic cell culture devices, wherein the incubator unit and the refrigerated storage unit that require sterilization during maintenance of the automatic cell culture device And the said closed door between the said normal temperature storage part and the said operation part is opened, and the said incubator part, the said refrigerator storage part, and the said normal temperature storage part are sterilized simultaneously with the said operation part.
これにより、自動細胞培養装置の内部の滅菌が必要な部分の保守を簡単に行うことが可能となる。 As a result, it becomes possible to easily perform maintenance of a portion requiring sterilization inside the automatic cell culture apparatus.
ここで、上記の自動細胞培養装置の使用方法に於いては、前記入出庫部と前記操作部との間の前記密閉扉を更に開いて、前記入出庫部の滅菌を同時に行ってもよい。 Here, in the method of using the automatic cell culture apparatus, the sealing door between the loading / unloading unit and the operation unit may be further opened to sterilize the loading / unloading unit at the same time.
また、前記機器設置部と前記培養操作部との間に遮断装置を設けた自動細胞培養装置では、この遮断装置を閉じることにより、前記培養操作部のみの滅菌を行うことができる。 In addition, in an automatic cell culture device in which a shut-off device is provided between the device installation unit and the culture operation unit, only the culture operation unit can be sterilized by closing the shut-off device.
本発明の自動細胞培養装置ではオートクレーブ滅菌が採用されているため、ガス滅菌のように残留ガスの心配がなく、短時間で滅菌が完了する。しかも、オートクレーブ滅菌の採用により、病院等のような通常の医療機関で使用される滅菌装置と同様に高い滅菌効果が発揮される。 Since autoclave sterilization is employed in the automatic cell culture apparatus of the present invention, there is no concern about residual gas unlike gas sterilization, and sterilization is completed in a short time. In addition, by adopting autoclave sterilization, a high sterilization effect is exhibited as in a sterilization apparatus used in a normal medical institution such as a hospital.
また、密閉扉の選択的な開閉により、被検者ごと、培養操作ごとに必要な部分のみを滅菌することができるので、一台の装置で複数の被検者の細胞培養を行う装置でありながら、確実に交叉汚染を防止することができる。 In addition, by selectively opening and closing the sealing door, it is possible to sterilize only the necessary parts for each subject and for each culture operation, so it is a device that performs cell culture of multiple subjects with a single device However, cross contamination can be surely prevented.
本発明のオートクレーブ滅菌を利用した自動細胞培養装置及びその使用方法について、図面を参照しながら以下に説明するが、本発明は以下の説明に限定されるものではない。 Although the automatic cell culture apparatus using autoclave sterilization of the present invention and the method of using the same will be described below with reference to the drawings, the present invention is not limited to the following description.
図1は本発明の一実施形態に係る自動細胞培養装置の平面図であり、図1の装置をP−P線で破断して矢視右側上方から見た場合の斜視図を図2に示す。また、図3及び図4は、図1のQ−Q線矢視断面図を表している。本実施形態の自動細胞培養装置は、図1及び図2に示すように、操作部11と、複数のインキュベータ部14と、保管部としての冷蔵保管部16及び常温保管部17と、入出庫部15と、蒸気供給部22とを備えている。
FIG. 1 is a plan view of an automatic cell culture device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a perspective view when the device of FIG. . 3 and 4 show cross-sectional views taken along the line Q-Q in FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the automatic cell culture device of the present embodiment includes an
操作部11は被検者の細胞培養に必要な培養操作を行うためのスペースであり、図1に示すように、培養操作部13とそれ以外の機器設置部12とにより構成されている。培養操作部13には、図1に示すように、ターンテーブル31と、ピペット装置32と、遠心管ハンドリング装置33と、図示しない使用済み薬剤廃棄装置が設置されている。また、機器設置部12には、人手に代わって実際の培養操作を行う操作ロボット19と、遠心分離器21とが設置されている。これらの操作ロボット19、遠心分離器21、ターンテーブル31、ピペット装置32、遠心管ハンドリング装置33等は、図1に示すコントローラ23の制御の下に動作している。
The
インキュベータ部14は細胞を培養するためのスペースであり、図3及び図4に示すように、インキュベータ部14のそれぞれの内部には、細胞培養に使用される多数のシャーレ34を保持する多段式のシャーレラック35が配されている。また、図1に示すように、各インキュベータ部14には、培養雰囲気を調整するための二酸化炭素ガスを供給する配管14aが接続されている。なお、図2では配管14aは2本のみ画かれているが、実際には全てのインキュベータ部14に二酸化炭素ガスを供給する配管14aが接続されている。本実施形態では、一つのインキュベータ部14内で培養される培養細胞は同一の被検者に由来するものに限定され、インキュベータ部14ごとに異なる被検者の培養細胞を培養することができるようになっている。
The
冷蔵保管部16は、培養に必要な試薬類を冷蔵保存するために設けられており、この試薬類として、培地、培養細胞剥離用のトリプシン溶液等を例示することができる。冷蔵保管部16には、既に滅菌済みの試薬類が収蔵されている。
The
常温保管部17は、細胞培養に使用する培養器具類や常温保存が必要な薬剤を保管するために設けられており、この培養器具類として、培地交換に際して使用するピペットチップ、遠心管等を例示することができる。常温保管部17には、既に滅菌済みの培養器具類が収蔵されている。さらに、常温保管部17には常温保管が必要な薬品(例えばリン酸干渉バッファ(PBS)や生理食塩水)などが収蔵されている。
The room
入出庫部15は、培養すべき細胞、培養後の細胞、試薬類及び培養器具類の出し入れを行うために設けられている。さらに入出庫部は、培養する細胞の搬入口、培養後の搬出口としても利用しても良い。
The loading /
また、蒸気供給部22はオートクレーブ滅菌を行うための蒸気を供給するものであり、例えば121℃の飽和蒸気(滅菌蒸気)を供給することができる。
The
本実施形態では、複数のインキュベータ部14及び一つの入出庫部15は、図2に示すように、上下に3段に設けられた複数の縦列を為して操作部11に取り付けられている。入出庫部15は、図2に示すように、上下3段の縦列の中央に位置している。冷蔵保管部16及び常温保管部17は上下2段の縦列を為し、上側に冷蔵保管部16、下側に常温保管部17が位置している。
In the present embodiment, the plurality of
また、本実施形態の自動細胞培養装置は、図2〜図4に示すように、操作部11の機器設置部12の上方にフィルタ部20a、培養操作部13の上方にフィルタ部20bを備えている。フィルタ部20a及び20bは、HEPAフィルタ(High Efficiency Particulate Air Filter)からなる。
Moreover, the automatic cell culture apparatus of this embodiment is equipped with the
本実施形態の装置では、操作部11とインキュベータ部14との間には自動開閉式の密閉扉18a、操作部11と入出庫部15との間には自動開閉式の密閉扉18b、操作部11と冷蔵保管部16との間には自動開閉式の密閉扉18c、操作部11と常温保管部17との間には自動開閉式の密閉扉18dがそれぞれ設けられている。また、図3及び図4に示すように、フィルタ部20aと機器設置部12との間、及びフィルタ部20bと培養操作部13との間には、それぞれ自動開閉式の密閉扉30a及び30bが設けられている。更に、操作部11の機器設置部12及び培養操作部13との間には、遮断装置としての密閉シャッター28が設けられている。これらの密閉扉18a〜d,30a及び30b、並びに密閉シャッター28は、高い機密性と断熱性とを有する材料で形成されており、オートクレーブ滅菌の際には、操作部11からの蒸気の漏れを防ぐとともに、操作部11からの熱伝導を極力抑えることが可能となっている。
In the apparatus of the present embodiment, an automatic opening / closing
従って、密閉扉18a〜dが開いている状態では、インキュベータ部14、入出庫部15、冷蔵保管部16及び常温保管部17は操作部11と空間的に連通し、蒸気供給部22からの蒸気により操作部11とともに滅菌されることとなるが、密閉扉18a〜dを閉じたときには、インキュベータ部14、入出庫部15、冷蔵保管部16及び常温保管部17は操作部11からほぼ完全に隔離されることとなり、滅菌蒸気の影響は及ばない。また、フィルタ部20a及び20bに設けられている密閉扉30a及び30bは、操作部11の滅菌に際して閉じることにより、フィルタ部20a及び20bを滅菌蒸気から保護するために設けられている。更に、密閉シャッター28は、これを閉じることにより、機器設置部12又は培養操作部13のみを滅菌することが可能となっている。本実施形態では、密閉扉18a〜d,30a及び30bの開閉、密閉シャッター28の開閉もコントローラ23の制御の下に行われる。
Therefore, in a state where the sealed
図3及び図4に示すように、本実施形態では操作部11の機器設置部12及び培養操作部13には、給気用ファン24及び排気用ファン25により、ダウンフローの気流が供給されている。この気流は、給気用ファン24によりプレフィルタ24aを介して吸引され、その大部分はフィルタ部20aで除塵された後に機器設置部12に供給され、培養操作部13の下方から排気用ファン25によりプレフィルタ25aを介して外部に排気される。また、給気用ファン24で吸引された気流の一部は、フィルタ部20bで除塵された後に培養操作部13に供給され、機器設置部12の下方から排気用ファン25を介して外部に排気される。フィルタ25aを通過した気流は、外部に廃棄することなく吸気用のフィルタ24aを介して後にHEPAフィルタ20aあるいは20bを通すことによって、装置に戻す内部循環を行うことも可能である。機器設置部12及び培養操作部13に供給される気流の量は、シャッター26及びダンパー27により調節される。
As shown in FIGS. 3 and 4, in this embodiment, the
本実施形態の装置では、細胞培養に必要な培養操作である培地交換操作と継代操作とを自動で行うことができる。本実施形態の自動細胞培養装置に於いては、培地交換操作は以下のようにして行われる。まず、図3に示すように、操作ロボット19がインキュベータ部14内のシャーレラック35に載置されている細胞培養中のシャーレ34を取り出し、図4に示すように培養操作部13の方向に向きを変え、培養操作部13のターンテーブル31上にシャーレ34を移動させる。次に、操作ロボット19はシャーレ34の蓋を開ける。続いて、ピペット装置32がシャーレ内の培地を吸引して廃棄し、新たな培地をシャーレに供給する。次に、操作ロボット19がシャーレ34の蓋を閉じ、インキュベータ部14内のシャーレラック35の元の位置に戻す。このような一連の操作は、コントローラ23の制御の下に行われる。
In the apparatus of the present embodiment, a medium exchange operation and a subculture operation, which are culture operations necessary for cell culture, can be automatically performed. In the automatic cell culture device of this embodiment, the medium exchange operation is performed as follows. First, as shown in FIG. 3, the operating
次に、本実施形態の自動細胞培養装置に於ける継代操作は、以下のようにして行われる。まず、前述と同様に操作ロボット19がインキュベータ部14内のシャーレラック35に載置されている細胞培養中のシャーレ34を取り出し、培養操作部13のターンテーブル31上にシャーレ34を移動させ、シャーレ34の蓋を開け、ピペット装置32がシャーレ内の培養液を吸引して廃棄する。次に、ピペット装置32は、培養細胞をシャーレから剥離するためのトリプシン溶液を滴下する。次に、操作ロボット19はシャーレを傾けて回転することにより、トリプシン溶液をシャーレ34の全体に行き渡らせる。細胞がシャーレから剥離したことが例えばTVカメラ(図示せず)等で確認されると、ピペット装置32はシャーレ34内の細胞を含んだ液を、遠心管ハンドリング装置33に保持されている遠心管に移す。遠心管ハンドリング装置33は遠心管にキャップをした後、これを遠心分離器21にセットする。遠心分離器21での遠心分離が終了すると、遠心管ハンドリング装置33は遠心管からキャップを外す。次に、ピペット装置32は遠心管の上澄み液を廃棄し、遠心管の底部に沈降している細胞を吸い出し、ターンテーブル31上の複数の新たなシャーレに少量ずつ分配する。次に、操作ロボット19はこれらのシャーレの蓋を閉じ、インキュベータ部14内のシャーレラック35に一つづつ入れ、その位置が次回の培地交換操作と継代操作のためにコントローラ23に記憶される。
Next, the subculture operation in the automatic cell culture apparatus of this embodiment is performed as follows. First, in the same manner as described above, the
本実施形態の自動細胞培養装置に於いては、オートクレーブ滅菌は、一人の被検者についての培養操作後、一人の被検者についての細胞培養が完了した後、自動細胞培養装置の保守時の他、培養細胞、試薬類、培養器具類等をこの装置内に搬入又はこの装置から搬出した時にも行われる。以下、本実施形態の自動細胞培養装置を用いたオートクレーブ滅菌の方法について説明する。 In the automatic cell culture apparatus of the present embodiment, autoclave sterilization is performed after a culture operation for one subject, after cell culture for one subject is completed, and after maintenance of the automatic cell culture apparatus. In addition, it is also performed when cultured cells, reagents, culture tools, etc. are carried into or out of this apparatus. Hereinafter, the autoclave sterilization method using the automatic cell culture apparatus of the present embodiment will be described.
図5〜図7は、図1のP−P線矢視断面図を表しており、これらの図に於いては、操作ロボット19は省略してある。まず、一人の被検者について上記の培地交換操作、継代操作等の培養操作を行った後、別の被検者の培養操作を行う場合に行われるオートクレーブ滅菌について説明する。この場合、滅菌すべき場所は操作部11のみなので、各インキュベータ部14の密閉扉18a、入出庫部15の密閉扉18b、冷蔵保管部16の密閉扉18c、常温保管部17の密閉扉18d、並びにフィルタ部20a及び20bの密閉扉30a及び30bが閉じられる。次に、蒸気供給部22から操作部11に、例えば121℃の飽和蒸気が供給される(図6)。その際、密閉扉18a〜dは前述のように高い機密性及び断熱性を有するので、各インキュベータ部14内の培養中の細胞、冷蔵保管部16及び常温保管部17に収蔵されている試薬類、培養器具類に損傷を与えることはない。滅菌に十分な時間が経過した後、蒸気供給を止め、操作部11が常温に戻れば、引き続いて別の被検者の細胞の培養操作を行うことが可能となる。
5 to 7 show cross-sectional views taken along the line P-P in FIG. 1, and the
次に、一人の被検者についての細胞培養が完了した後に行われるオートクレーブ滅菌について説明する。この場合の滅菌は、培地交換操作、継代操作等の培養操作を繰り返して行うことにより、所定の程度までの培養が完了し、その培養細胞を取り出した後において行われるものである。この場合、滅菌すべき場所は操作部11と特定のインキュベータ部14のみなので、そのインキュベータ部14の密閉扉18aを開けると共に、他の全ての密閉扉18a〜d、並びに密閉扉30a及び30bが閉じられる。次に、蒸気供給部22から例えば121℃の飽和蒸気が供給される。その際、滅菌すべきインキュベータ部14の密閉扉18aは開けられているので、滅菌蒸気により操作部11及び当該インキュベータ部14のみの滅菌が行われることとなる。滅菌に十分な時間が経過した後、蒸気供給を止め、当該インキュベータ部14及び操作部11が常温に戻れば、滅菌済みのインキュベータ部14を用いて別人の細胞培養が開始されることとなる。
Next, autoclave sterilization performed after cell culture for one subject is completed will be described. The sterilization in this case is performed after completion of the culture to a predetermined degree by repeatedly performing culture operations such as medium exchange operation and subculture operation, and taking out the cultured cells. In this case, since only the
更に、オートクレーブ滅菌は、自動細胞培養装置の保守時にも行われる。この場合の滅菌は、冷蔵保管部16の密閉扉18c及び常温保管部17の密閉扉18dの何れか一方又は両方と、滅菌が必要なインキュベータ部14の密閉扉18aを開き、他の全ての密閉扉18a〜b、並びに密閉扉30a及び30bが閉じられる。この状態で、蒸気供給部22から例えば121℃の飽和蒸気が供給される。これにより、操作部11と、冷蔵保管部16、常温保管部17及び滅菌すべきインキュベータ部14とが同時に滅菌されることとなる。なお、図7は、インキュベータ部14及び常温保管部17の滅菌は行わず、冷蔵保管部16及び操作部11のみの滅菌を行う場合を表している。
Furthermore, autoclave sterilization is also performed during maintenance of the automatic cell culture apparatus. In this case, sterilization is performed by opening one or both of the sealed
また、本実施形態の自動細胞培養装置に於いては、入出庫部15のオートクレーブ滅菌も適宜行われる。入出庫部15の滅菌は、入出庫部15の密閉扉18bを開けておくことにより行うことができ、培養細胞、試薬類、培養器具類等をこの装置内に搬入又はこの装置から搬出した時に随時行うことができ、上述の培養操作後の操作部11の滅菌、一人の被検者の細胞培養完了後に於ける操作部11とインキュベータ部14の滅菌、自動細胞培養装置の保守時の滅菌等と同時に行うことができる。
Moreover, in the automatic cell culture apparatus of this embodiment, the autoclave sterilization of the loading / unloading
加えて、本実施形態の自動細胞培養装置では、機器設置部12と培養操作部13との間に密閉シャッター28が設けられているので、蒸気供給部22からの滅菌蒸気を培養操作部13のみに導入するようにすれば、密閉シャッター28を閉じることにより、培養操作部13のみの滅菌を行うことができる。また、蒸気供給部22からの滅菌蒸気を機器設置部12のみに導入するようにすれば、密閉シャッター28を閉じることにより、機器設置部12のみの滅菌を行うこともできる。
In addition, in the automatic cell culture device of the present embodiment, since the sealing
更に、本実施形態の自動細胞培養装置は、その内部全体の滅菌を行うこともできる。即ち、密閉扉30a及び30bを閉じるとともに全ての密閉扉18a〜dを開けることにより、操作部11の機器設置部12及び培養操作部13、インキュベータ部14、入出庫部15、冷蔵保管部16並びに常温保管部17を同時に滅菌することができる。
Furthermore, the automatic cell culture apparatus of this embodiment can also sterilize the whole inside. That is, by closing the sealing
本発明のオートクレーブ滅菌を利用した自動細胞培養装置及びその使用方法によれば、細胞の培養操作を自動で行うことができるので、再生医療の分野で利用することができる。 According to the automatic cell culturing apparatus using autoclave sterilization and the method of using the same of the present invention, the cell culturing operation can be performed automatically, so that it can be used in the field of regenerative medicine.
11 操作部
12 機器設置部
13 培養操作部
14 インキュベータ部
15 入出庫部
16 冷蔵保管部
17 常温保管部
18a〜d 密閉扉
30a,30b 密閉扉
19 操作ロボット
20a,20b フィルタ部
21 遠心分離器
22 蒸気供給部
23 コントローラ
24 給気用ファン
24a,25a プレフィルタ
25 排気用ファン
26 シャッター
27 ダンパー
28 密閉シャッター
31 ターンテーブル
32 ピペット装置
33 遠心管ハンドリング装置
34 シャーレ
35 シャーレラック
11 Operation unit
12 Equipment installation section
13 Culture operation part
14 Incubator
15 Entry / Exit Department
16 Refrigerated storage
17 Room
19
21 Centrifuge
22 Steam supply section
23 Controller
24
25 Exhaust fan
26 Shutter
27 Damper
28 Sealed shutter
31 Turntable
32 pipette device
33 Centrifuge tube handling equipment
34 Petri dish
35 petri dish rack
Claims (12)
前記インキュベータ部及び前記保管部は、それぞれ前記操作部に連通すると共に、前記操作部との間にそれぞれ密閉扉を備えており、該密閉扉を選択して開閉することにより、前記操作部と、該操作部に通ずる前記インキュベータ部及び前記保管部の何れかとに前記蒸気供給部からの滅菌蒸気が供給されることを特徴とする自動細胞培養装置。 An operation unit for performing culture operations necessary for cell culture of a subject, an incubator unit for culturing cells, a storage unit for storing reagents and culture tools necessary for culture, and autoclave sterilization A steam supply section for
The incubator unit and the storage unit communicate with the operation unit, respectively, and each has an airtight door between the operation unit, and by selecting and opening and closing the airtight door, the operation unit, The automatic cell culture apparatus, wherein sterilization vapor from the vapor supply unit is supplied to either the incubator unit or the storage unit that communicates with the operation unit.
前記入出庫部は前記操作部に連通すると共に、前記操作部との間に密閉扉を備えており、前記密閉扉を開閉することにより前記蒸気供給部からの滅菌蒸気が供給されることを特徴とする請求項1記載の自動細胞培養装置。 It further includes a loading / unloading unit for loading and unloading reagents and culture equipment,
The entry / exit unit communicates with the operation unit and includes a sealed door between the operation unit and the sterilization steam from the steam supply unit is supplied by opening and closing the seal door. The automatic cell culture apparatus according to claim 1 .
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